Avanza el desarrollo de la Microscopía Holográfica Digital
UNIMEDIOS/DICYT Microscopía Holográfica Digital en Objetos de Fase es el proyecto de investigación que se desarrolla en el Laboratorio de Óptica Aplicada de la Universidad Nacional de Colombia, cuyo objetivo es crear una nueva herramienta científica que pueda tener aplicaciones médicas a mediano o largo plazo. Este tipo de estudios son escasos en América Latina, y este proyecto, que fue trabajo de doctorado del profesor Freddy Monroy Ramírez, se perfila como uno de los esfuerzos más destacados del Departamento de Física de la UN.
Monroy Ramírez explica que la investigación en Microscopía Holográfica Digital en Objetos de Fase consiste en obtener hologramas de objetos que tienen alto y bajo contraste, con la finalidad de obtener información tanto de la amplitud como de la fase de las ondas que se están registrando a través de un montaje óptico.
“En el laboratorio hicimos la parte de microscopía, ya no con objetos en refracción, sino en transmisión, para el estudio de objetos semitransparentes, tales como fibras ópticas. Pretendemos reconstruir las variaciones internas de índice de refracción. Lo mismo sucede con el estudio con capilares, para reconstruir su topografía. Entonces tenemos dos pasos muy gigantes que hemos dado: la holografía digital macroscópica en refracción y la holografía digital microscópica en transmisión”, explicó el científico.
Dentro de las posibles aplicaciones que visualiza el investigador para el microscopio holográfico digital, se cuenta el estudio de las variaciones internas de índice de refracción y de topografía que tienen las muestras semitransparentes que se utilizan en el estudio, para lo cual se utilizan objetos inertes o biológicos.
“En cuanto al estudio de objetos inertes hemos estudiado las variaciones de índice de refracción y de topografía de capilares de vidrio, con diámetros del orden de los 2 milímetros, y el estudio también de fibras ópticas”, agregó Monroy. En lo que tiene que ver con las aplicaciones biológicas, se tiene previsto que con dos estudiantes de maestría se investiguen las variaciones del índice de refracción de células que tengan espesores del orden de las micras o menos.
“La idea es que si uno tiene, a perspectiva, el conocimiento de la variación de índice de refracción y de topografía de una célula sana y luego obtiene esas mismas características para una célula que no sabemos si está sana, podemos establecer una comparación, y todo esto está basado sencillamente en que, a partir de la microscopía holográfica digital, podemos hacer la reconstrucción de los mapas tridimensionales de fase, y estos portan las dos características, las variaciones internas de índice de refracción y las variaciones de topografía”, dijo Freddy Monroy.
La Universidad Nacional de Colombia comenzó con el estudio de la holografía digital a nivel macroscópico y, luego, a nivel microscópico, en la sede Medellín con el doctor Jorge Iván García y el doctor Román Castañeda. Este último fue director de tesis doctoral del profesor Monroy, encargado de traer la técnica a la sede Bogotá. En Colombia no existen otras instituciones trabajando en el tema y en América Latina son contados los estudios en el área.
Uno de los propósitos del Grupo de Óptica Aplicada de la UN es que los estudiantes de pregrado sigan haciendo dinámica esta área del conocimiento. “En el momento tenemos solo estudiantes de maestría. Este es un trabajo que tiene un componente teórico que es asequible a los alumnos, y uno experimental, que no siempre es asequible debido a que los equipos son costosos. La Universidad comenzó a promover convocatorias con proyectos que tienen financiaciones de ese tipo. Por eso la idea es apuntarle a eso y, con los estudiantes que están comenzando, lograr desarrollos de más alta competitividad a mediano plazo”.